飛秒激光可開發出金屬上色技術（shù）

利用一部台式激光器，美國羅切斯特大學科學（xué）家將純金屬鋁變成了表麵呈金色、藍色、灰色以及其他多種顏色的彩色鋁，而（ér）且這種工藝在其他用於實驗的，包括鉑、鈦、鎢、銀和金在（zài）內的金屬身上也獲得了成功。 
  
    羅切斯特大學光學研究所（suǒ）的光學副教授郭春雷（音譯）和其助手（shǒu）安那托裏•沃偌別夫利用超（chāo）短高強激光脈衝處理金屬，導致金屬表麵發生變化，形成了呈單色或彩色的納米微結構。除金屬（shǔ）表麵顏色發生變化外，郭春雷（léi）表示，激光處（chù）理過程還改變（biàn）了原金屬固有的（de）表麵特性。此外，金屬表麵新形成的納米微結構將不（bú）會褪色或脫落（luò）。 
  
    2006年底，郭春雷和他的（de）研究小組曾用（yòng）激光束處理金屬鋁，在金屬表麵創造出能夠吸收幾乎所有光線的納米結構，可讓（ràng）普通鋁塊變（biàn）成至今所創造出來最（zuì）暗的材料之一。這種黑色金（jīn）屬具有相當高的吸（xī）收特性，對於多種想要捕捉光線的應用（yòng）都十分（fèn）理想。潛在的（de）應（yīng）用範圍包括從製造更好的太陽能收集器到更先進的隱身技（jì）術。經過進（jìn）一步研究，他們現在成功地讓多種金屬材料的表麵呈（chéng）現（xiàn）出了多種顏色。 
  
    在2月1日的（de）《應用物理學雜誌》（Journal of Applied Physics）上發表的一（yī）篇論文中，郭教授將同樣的（de）工藝技術做了進一步的拓展。他稱，有可能通過改變任何金屬的特性，把它們轉變成任何顏色——甚至能像蝴蝶的翅膀一樣，具有七彩顏色。 
  
    “自從（cóng）黑色金屬（shǔ）的探索之後，我（wǒ）們已決心要獲得完全的控（kòng）製，讓金屬反射特定顏色，並（bìng）將其他顏色吸收掉，而現在菠萝蜜视频在线观看終於能夠讓金屬反射出幾乎是菠萝蜜视频在线观看想要的任何顏色。”郭教授說，“當菠萝蜜视频在线观看首次發現這種工藝能產生出金色時，我（wǒ）們（men）簡直不（bú）敢相信（xìn）。菠萝蜜视频在线观看在實驗室裏一直工（gōng）作到午夜，試圖弄清菠萝蜜视频在线观看（men）還能夠造出什麽顏色。” 
  
    此次，金屬上色研究是（shì）繼黑色金屬發現之後的後續研究，研究人員利用一種極其短（duǎn）暫且強烈的激光脈衝改變了金屬的表麵，從而形（xíng）成納米級微結構，這些結構能選擇性（xìng）地反射（shè）某（mǒu）種顏（yán）色以顯現特定顏色或其（qí）他顏色的（de）組合。研究（jiū）人員使用的超短、超強光由一部飛秒激（jī）光器產生（shēng），激光脈（mò）衝隻有千（qiān）兆（zhào）分之（zhī）幾（jǐ）秒（miǎo）。如果1飛秒等同1秒，那麽原先的1秒就約為3200萬年。在它短暫地爆發期間，激光釋放出相當於整個北美電力（lì）網（wǎng）的能量，這（zhè）些（xiē）能力（lì）全都聚焦在針尖兒般大小的點上（shàng）。  
   
    研究表明，這種強烈轟（hōng）擊可以迫使金屬表麵形成諸如窪坑、小珠狀（zhuàng）和細線狀等納米結構，以哪一種（zhǒng）方式回應入射光，則（zé）要（yào）看激光雕塑結（jié）構的方式。由於這些結構小於可見光波長，因此它們反射光線的方式高度依賴於納米結構特殊的尺寸與形狀。改變激（jī）光強度、脈衝長度與脈衝數量，研究人員（yuán）就能（néng）控製納米結（jié）構的配置，從而（ér）控製金屬所能反射的顏色。 
  
    此外，研究小組還通過在金屬表麵產生（shēng）有規（guī）律的微細線條，致使不同波長的反射光線在不同的方向上發生不同的幹涉現象，獲得了彩虹般的（de）鮮豔顏色。結果，一塊金（jīn）屬可在一個方（fāng）向呈（chéng）現（xiàn）紫色，在另一個方向呈（chéng）現灰色，或者同時呈現多種（zhǒng）顏色。 

 據悉，目前研究人（rén）員處理麵積如同1枚10美分硬幣大小（xiǎo）的金屬表麵需要30分鍾或更長的時間。不過，他們正在努力完善（shàn）自己的激光（guāng）處理技術。幸運的是（shì），雖然產生的激光強度令人難以置（zhì）信，但飛秒激光器隻需用牆（qiáng）壁上（shàng）的普通電源插（chā）座就能（néng）驅動，這意（yì）味著一旦此工藝經過改良，操作起來會相對簡單。 
  
    這種新工藝也適用於研究人員（yuán）測試過的每種金屬，而且結果非常一致。研究人（rén）員相（xiàng）信，該工藝應對所有已知金屬都適用。郭教授及其團隊（duì）目前正（zhèng）在（zài）研究（jiū）對工藝進行適當的調校，以便為完全上（shàng）色的金屬創造出彩虹（hóng）當中的其餘（yú）顏色，包（bāo）括紅色與綠色（sè）。 
  
    郭教授（shòu）稱（chēng），由於此（cǐ）項工藝（yì）不隻是一種塗布，而是改變了金屬本身固有的表麵特性，因此（cǐ）這種顏色永遠不會褪（tuì）色（sè）或（huò）脫落。他（tā）指出（chū），這種七（qī）彩金屬的潛在用（yòng）途可謂五花八門。如自行（háng）車（chē）製造廠商利（lì）用一部（bù）激光器就能夠生產出擁有不同顏色的自行車；人（rén）們將可以將一張全彩的全家福照（zhào）片（piàn）蝕刻到（dào）冰箱門上；或者用一枚以你未婚妻最喜歡的顏色訂做（zuò）金戒指來求婚。